ダ◆ ◆◆

︵碁Z︶§

12

10

8

6

4 2

0  0．00

12

Kevlar⑪一29 1000d

◆ ◆◆

◆ ◆

◆ ^◆

2，6 片側縫いKevlar⑭縫合CFRP積層板のDCB試験

2．6．1 試験片

 本節では、縫合方式の違いがGlcに及ぼす影響を調べるため、同じ太さのKevlare 糸を用いて、異なる縫合装置によってドライプリフォームに縫合を施し、CFRP化した 積層板についてのDCB試験を実施した結果を示す。使用した縫合糸の種類、縫合密度 及び縫合方式をTable 2−4に示す。比較のため、一本針本縫いの縫合CFRP積層板に っいてもDCB試験を実施した。縫合糸としては、540 d及び720 d（ACKERMANN KEVLAR−SPUN50及びSPUN35）を使用し、シリーズ1から皿を設定した。片側縫いの試 験片については、Fig．2−19に示すように、縫合CFRP積層板の切り出し位置によって 縫合糸の貫通角度が異なる。そのため、片側縫いのシリーズ皿については、これをさ

ら縫合糸の貫通角度別にType−AとType−Bに分けて切り出し、 DCB試験を実施した。

その他、試験片外形形状、寸法、試験条件などは、前述した2．5節の一本針本縫い Kevlar⑭縫合CFRP積層板のDCB試験と同様とした。

Table 2−4 Test matrix for different types of stitching machine．

     Thickness

Series No，

       d

Stitch Method Twlst

dxn

⁻²

_mm

^{SD Number ofSpecimen}

1

540

_{MLS or LS}

180× 3

0。039〜0．074 9

II

720

_{MLS or LS} 180×4  0．051〜0．091 ¹⁷

m ⁷²⁰

^OSS 180×4  0．023〜0．045 ⁹

MLS or LS：Conventional L㏄k Stitch OSS；One side stitching by ALTIN Gmbh

Type−B

Fig．2−19 Differences of stitch thread angles in OSS Stitched CFRP laminates（series HI）．

2．6．2 DCB試験結果

2．6．2．1 縫合方式の違いによる試験結果比較

 シリーズ1とllについての代表的な荷重一開口変位線図をFig．2−20に示す。ほぼ 同等の縫合密度を持つ一本針本縫いのFig．2−20（a）と（b）とでは、縫合糸が太いほう が、GiC，が大きくなることがわかる。 Fig．2−21に、シリーズ1【の一本針とシリーH−・ズ皿 の片側縫いとについてのSDのほぼ同等な試験片の代表的な荷重一開口変位線図を示す。

この比較では、縫合装置の縫いの違いによる明確な差は見られなかった。さらに、シ リーズ皿の内で同等のSDを有する場合に対するType−AとType−Bとの結果をFig．

2−22に示す。このように、同等のSOを有する試験片についてのGiC，の差についても、

Fig．2−22のとおり顕著な差は見られず、ここで選定した縫合糸の場合、縫合方式の 違いや縫合糸の貫通角度の影響は、GiC，に大きな影響を与えないことがわかった。

Figure 2−23に、シリーズmのType−Aと一Bについて、 DCB試験後の糸の破断状況を観 察した結果を示す。その結果、縫合糸の破断状況は、縫合糸の貫通角度にかかわらず、

DCB試験片の剥離部近傍で、縫合糸から破断していることが観察された。

 （a）

 700  600  500

9400

署300  200  100   0

  0

^{1      2}

 COD（mm）

3

   （b）

50   1200 40   1000

，。豊ε…

 e R ぎS 600

20

 誉 …

 u

¹⁰

0

0 0 0 2

0

1       2

  COD（mm）

Fig．2−20 Typical load vs． COD curves for series I alld ∬．

（a）Series I  （Conventional stitch 540d， SI）＝0．066， GIc，＝2．25），

（b）Series H （Conventional stitch 720d， SD＝0．065， Glc，＝3．26）．

3

50 40

 倉30旦  私20蚕  錘

10り

0

2︶碍ヨ

（a）

800

SD＝0．044mm冒2 Glc書＝237 N／mm

50 800

（b）

700 600 500 400 300 200 100 0

▲

▲ ▲

▲

▲

40   倉

30互

  葛   雪 20 V

  ε 10

0

700 600

（500^乙 黒400B

300 200 100

0 1 2

COD（mm）

3

0

SD＝O．043mm−2 GIc，＝2．41N／mm

■

■

■ ■

■ 巳

50

40

30

20

10

700 600 500

2400^︶1；

2300

200 100 0

（a）

0

（a）

0 ^且 2

COD（mm）

3

Fig．2−21 Comparison load vs． COD curves conventional stitch and OSS．

（a）Series H（Conventional stitc恥 SD＝0．044㎜唖2， Glct＝2．37N／㎜），

（b）Series m（OSS，∬）＝0．043㎜一2， Glct＝2．41N／㎜）．

      （b）

      35        700

1

Fig．

Glc，＝2．22 Sl）＝0．040

      2   COD（mm）

2−22

    （a）Series     （b）Series

3

30 ₆₀₀

oo@  oo  oo   Do

5      4      ハ﹂      2

     ︵乙℃8﹂言εε︒︒5＝§u

FO   O   FO   O9﹂   2    1    1

5

0

100

0

 0 ¹ 、。D、mml

Glc＝2．18 SD＝0．040

Comparison load vs． COD curves f（）r Type A and Type B．

mType−AOSS

mType−B OSS

（Sl）＝0．040，（7ICtニ2．22），

（SI）＝0，040， GICt＝2．18）．

（b）

3

50

0

言∈V曇︒︒＝︒＝︒鳴6

40@  30    20

10

0

Fig．2−23  Pictures of broken stitch thread．

（a）Type A case， （b）Type B case．

醗騨

麟

︵∈旦看︒08＝Q邸む

2．6．2．2 縫合密度と限界エネルギ解放率との関係

 シリーズ1から皿までのDCB試験で得られたSPとGiC，とをプロットした結果をFig，

2−24に示す。同じ太さの縫合糸（720d）を使用したシリーズHとシリーズm（Type−A，

Type−B）は、 SPの増加に伴いGiC，の値が増加していく様子がわかる。縫合糸が細い（540 d）シリーズ1については、縫合糸が太いシリ・一・一・ズll、 mよりも明らかにSP増加に対 するGiC，の増加割合が低く、縫合糸の太いほうがSDとGiC、との増加傾きは大きくな

る傾向が予想される。

 以上から、縫合装置や縫合糸の貫通角度が異なってもGiC，への影響は少なく、同時 に縫合糸の破断状態は同じであり、2．5節で述べたように縫合糸の太さやSDのほうが GiC，の向上に影響することが明らかになった。

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